Questão 105 do ENEM 2022 (Ciências da Natureza)

Question

Em um autódromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteção. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a colisão seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opção é colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a tão demorada quanto a colisão com os pneus, mas que não permite a volta do carro após a colisão.

Comparando as duas situações, como ficam a força média exercida sobre o carro e a energia mecânica dissipada?

A) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
B) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
C) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é a mesma nas duas situações.
D) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
E) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.

Accepted Answer

Alternativa A: A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.

Como as duas colisões têm a mesma duração (tempo de impacto), mas apenas a barreira de blocos deformáveis absorve toda a energia cinética (o carro não retorna, ou seja, toda a energia é dissipada), enquanto os pneus permitem o retorno do carro com parte da velocidade preservada (menor variação de momento, logo menor força), a força média é maior na colisão com a barreira de pneus (maior variação de velocidade no mesmo tempo) e a energia dissipada é maior na colisão com os blocos (que não devolvem energia cinética ao carro). O conceito é impulso, quantidade de movimento e energia em colisões.

Questão 105 do ENEM 2022

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